本网讯（物质科学与信息技术研究院）聚烯烃是一种应用最广泛的高分子材料，在基础研究和工业领域都受到了普遍关注。其中，聚烯烃多嵌段聚合物是一类高附加值的聚烯烃材料，可作为混合塑料回收的增容剂，成为解决塑料污染问题的有效途径。鉴于其独特的分子结构，聚烯烃多嵌段共聚物可以多次穿越材料的相界面，将不混容的两相“缝合”在一起，进而提升混合塑料的机械性能。因此，聚烯烃多嵌段聚合物的研究具有非常重要的意义，而其合成方法的开发是此领域顺利开展的先决条件。
基于此，近日，中国科学技术大学陈昶乐教授与我校物质科学与信息技术研究院陈敏、张文建提出了一种开环易位聚合（ROMP）-可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合的串联聚合新方法，实现了多嵌段共聚物的设计（图1）。此研究以“Polyolefin-based Multiblock Copolymers from Cascade ROMP-RAFT Polymerization” 为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. 期刊上（VIP论文，DOI: 10.1002/anie.202507257），安徽大学为第一通讯单位。首先利用ROMP将RAFT试剂引入到聚烯烃主链中，然后进行极性烯烃单体的RAFT聚合实现扩链反应，从而制备出多嵌段共聚物。该策略适用的极性烯烃单体范围广泛，为制备含不同极性组分的多嵌段聚合物提供了良好的平台。同时，通过ROMP控制RAFT试剂在聚合物链中的个数还可调控所制备多嵌段聚合物的嵌段数目。
图1. ROMP-RAFT串联聚合新方法制备聚烯烃多嵌段共聚物
由于聚乙烯与极性聚合物不相容，从而导致了严重的相分离问题。多嵌段共聚物（图2a）作为增容剂（5 wt%）添加到聚乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯（HDPE-PMMA）的混合物中，可实现混合塑料韧性的大幅提升（10倍），比简单三嵌段共聚物（PMMA-PE-PMMA）的增容效果更加优良（图2c，2e-f）。此类多嵌段共聚物还可实现复合食品包装膜（HDPE-PET）机械性能的提升（图2d）。
图2. 聚烯烃多嵌段共聚物对于混合塑料的增容研究
综上，本文所提出的ROMP-RAFT串联聚合策略突破了传统的合成方式，建立了高效的聚烯烃多嵌段共聚物合成平台，极大的拓展了多嵌段聚合物的类型。